WO2016048105A1 - Composition for preventing or treating peripheral vascular disease using hepatocyte growth factor and stromal cell derived factor 1α - Google Patents

Composition for preventing or treating peripheral vascular disease using hepatocyte growth factor and stromal cell derived factor 1α Download PDF

Info

Publication number
WO2016048105A1
WO2016048105A1 PCT/KR2015/010240 KR2015010240W WO2016048105A1 WO 2016048105 A1 WO2016048105 A1 WO 2016048105A1 KR 2015010240 W KR2015010240 W KR 2015010240W WO 2016048105 A1 WO2016048105 A1 WO 2016048105A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hgf
composition
sdf
present
sequence
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/010240
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
정재균
이정훈
이나연
Original Assignee
주식회사 바이로메드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 바이로메드 filed Critical 주식회사 바이로메드
Priority to CN201580051957.1A priority Critical patent/CN107073078B/en
Priority to JP2017516357A priority patent/JP6532141B2/en
Priority to US15/514,244 priority patent/US11219667B2/en
Priority to EP15843739.2A priority patent/EP3199182B1/en
Priority to ES15843739T priority patent/ES2822924T3/en
Publication of WO2016048105A1 publication Critical patent/WO2016048105A1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18Growth factors; Growth regulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/19Cytokines; Lymphokines; Interferons
    • A61K38/195Chemokines, e.g. RANTES
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18Growth factors; Growth regulators
    • A61K38/1833Hepatocyte growth factor; Scatter factor; Tumor cytotoxic factor II
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy
    • A61K48/0008Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition
    • A61K48/0016Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy characterised by an aspect of the 'non-active' part of the composition delivered, e.g. wherein such 'non-active' part is not delivered simultaneously with the 'active' part of the composition wherein the nucleic acid is delivered as a 'naked' nucleic acid, i.e. not combined with an entity such as a cationic lipid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • A61P9/10Drugs for disorders of the cardiovascular system for treating ischaemic or atherosclerotic diseases, e.g. antianginal drugs, coronary vasodilators, drugs for myocardial infarction, retinopathy, cerebrovascula insufficiency, renal arteriosclerosis

Abstract

The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating peripheral vascular disease, the composition comprising, as an active ingredient: (a) hepatocyte growth factor (HGF) or an isoform thereof, and stromal cell derived factor 1α (SDF-1α); or (b) a polynucleotide encoding the HGF and a polynucleotide encoding the SDF-1α. The peripheral vascular disease (for example, ischemic limb disease) can be more effectively prevented or treated through the significant promotion of vascular endothelial cell migration and angiogenesis in the case of singly using the composition of the present invention than in the case of using HGF, an isoform thereof, SDF-1α or a polynucleotide codes a protein thereof.

Description

간세포 성장인자 및 기질세포 유발인자1알파를 이용한 말초동맥질환의 예방 또는 치료용 조성물Composition for the prevention or treatment of peripheral artery disease using hepatocyte growth factor and stromal cell inducer 1 alpha
본 발명은 간세포 성장인자(Hepatocyte Growth Factor: HGF) 또는 이의 이형체, 및 기질세포 유발인자1알파(Stromal Cell derived Factor 1α: SDF-1α); 또는 상기 단백질들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 유효성분으로 포함하는 말초동맥질환의 예방 또는 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention provides a hepatocyte growth factor (HGF) or a variant thereof, and stromal cell derived factor 1 alpha (SDF-1α); Or it relates to a composition for the prevention or treatment of peripheral arterial disease comprising a polynucleotide encoding the proteins as an active ingredient.
본 특허출원은 2014년 9월 26일에 대한민국 특허청에 제출된 대한민국 특허출원 제10-2014-0129361호에 대하여 우선권을 주장하며, 상기 특허출원의 개시 사항은 본 명세서에 참조로서 삽입된다. 심혈관 질환(Cadiovascular disease)은 동맥경화 등의 원인으로 혈관이 좁아지거나 폐색되어 발생하는 질환으로, 크게 관상동맥질환(Coronary Artery Disease; CAD)과 말초동맥질환(Peripheral Artery Disease; PAD)으로 크게 나뉠 수 있다. 이 중 말초동맥질환의 대표적인 종류로 허혈성 지체질환(Ischemic Limb Disease)이 있다. This patent application claims priority to Korean Patent Application No. 10-2014-0129361 filed with the Korean Patent Office on September 26, 2014, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Cardiovascular disease (Cadiovascular disease) is a disease caused by narrowing or occlusion of blood vessels due to atherosclerosis, and can be largely divided into coronary artery disease (CAD) and peripheral artery disease (PAD). have. Among these, a representative type of peripheral artery disease is ischemic limb disease.
현재까지 심혈관 질환의 치료는 혈관을 확장시키는 약물의 사용이나 외과적 수술이 대부분을 차지하고 있다. 그러나 허혈성 지체질환의 경우 썩어 들어가는 고통이 너무 심해 환자에 따라 항전신성 진통제를 복용하고 심해지면 다리를 절단하거나 사망에 이르는 경우도 있어 근본적인 치료가 필요한 실정이다. To date, the treatment of cardiovascular diseases is mainly made up of the use of drugs to expand blood vessels and surgical operations. However, in case of ischemic retardation, the rotting pain is so severe that some patients take anti-systemic painkillers and severely cut their legs or even die, requiring fundamental treatment.
한편, 유전자 치료를 위한 유전자 전달체로서의 발현벡터들은 WO 2000/040737에 기재되어 있다. 또한, WO 2003/078568에는 HGF 유전자를 이용한 허혈성 하지질환치료 효과에 대하여 기재하고 있다. On the other hand, expression vectors as gene carriers for gene therapy are described in WO 2000/040737. In addition, WO 2003/078568 describes the effect of treating ischemic lower limb disease using the HGF gene.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Throughout this specification, many papers and patent documents are referenced and their citations are indicated. The disclosures of cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety, and the level of the technical field to which the present invention belongs and the contents of the present invention are more clearly explained.
본 발명자들은 말초동맥질환을 예방 또는 치료할 수 있는 약물을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 간세포 성장인자(Hepatocyte Growth Factor: HGF) 또는 이의 이형체, 및 기질세포 유발인자1알파(Stromal Cell derived Factor 1α: SDF-1α); 또는 상기 단백질들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 병용하는 경우 HGF, SDF-1α 또는 이의 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 각각을 단독으로 이용하는 경우보다 말초동맥질환에 대한 치료 효과가 현저함을 확인함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다. The present inventors have made diligent research efforts to develop drugs that can prevent or treat peripheral arterial disease. As a result, Hepatocyte Growth Factor (HGF) or a variant thereof, and Stromal Cell derived Factor 1 alpha (SDF-1α); Alternatively, when the polynucleotides encoding the proteins are used together, the present invention is completed by confirming that a therapeutic effect on peripheral arterial disease is more remarkable than when using HGF, SDF-1α or polynucleotides encoding the proteins alone. Was done.
따라서, 본 발명의 목적은 말초동맥질환(Peripheral Artery Disease)의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는데 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of peripheral artery diseases.
본 발명의 다른 목적은 말초동맥질환(Peripheral Artery Disease)의 예방 또는 치료방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention to provide a method of preventing or treating peripheral artery disease (Peripheral Artery Disease).
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, claims and drawings.
본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 간세포 성장인자(Hepatocyte Growth Factor: HGF) 또는 이의 이형체, 및 기질세포 유발인자1알파(Stromal Cell derived Factor 1α: SDF-1α); 또는 (b) HGF를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 및 SDF-1α를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 유효성분으로 포함하는 말초동맥질환의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다. According to an aspect of the present invention, the present invention provides a method for preparing an antibody comprising (a) Hepatocyte Growth Factor (HGF) or a variant thereof, and Stromal Cell derived Factor 1α (SDF-1α); Or (b) provides a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of peripheral arterial disease comprising a polynucleotide encoding HGF and a polynucleotide encoding SDF-1α as an active ingredient.
본 발명자들은 말초동맥질환을 예방 또는 치료할 수 있는 약물을 개발하고자 예의 연구 노력하였다. 그 결과, 간세포 성장인자(Hepatocyte Growth Factor: HGF) 또는 이의 이형체, 및 기질세포 유발인자1알파(Stromal Cell derived Factor 1α: SDF-1α); 또는 상기 단백질들을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 병용하는 경우 HGF, SDF-1α 또는 이의 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 각각을 단독으로 이용하는 경우보다 말초동맥질환에 대한 치료 효과가 현저함을 확인하였다.The present inventors have made diligent research efforts to develop drugs that can prevent or treat peripheral arterial disease. As a result, Hepatocyte Growth Factor (HGF) or a variant thereof, and Stromal Cell derived Factor 1 alpha (SDF-1α); In addition, when the polynucleotides encoding the proteins are used in combination with HGF, SDF-1α or polynucleotides encoding proteins thereof, it was confirmed that the therapeutic effect on peripheral arterial disease is more remarkable.
본 발명의 치료 전략은 크게 단백질 치료 및 유전자 치료 두 가지로 분류될 수 있다. 본 발명의 단백질 치료제 전략에 따르면, HGF 또는 이의 이형체, 및 SDF-1α 단백질을 병용한다. 한편, 본 발명의 유전자 치료제 전략에 따르면, HGF를 암호화하는 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열 및 SDF-1α를 암호화하는 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열을 투여한다. HGF를 암호화하는 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열 및 SDF-1α를 암호화하는 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열은 하나의 폴리뉴클레오타이드로 제공되거나 별도의 폴리뉴클레오타이드로 제공될 수 있다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 HGF를 암호화하는 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열 및 SDF-1α를 암호화하는 하나 이상의 뉴클레오타이드 서열은 별도의 폴리뉴클레오타이드로 제공된다.The therapeutic strategies of the present invention can be broadly classified into two groups: protein therapy and gene therapy. According to the protein therapeutic strategy of the present invention, HGF or a variant thereof, and SDF-1α protein are used in combination. Meanwhile, according to the gene therapy strategy of the present invention, one or more nucleotide sequences encoding HGF and one or more nucleotide sequences encoding SDF-1α are administered. One or more nucleotide sequences encoding HGF and one or more nucleotide sequences encoding SDF-1α may be provided as one polynucleotide or may be provided as separate polynucleotides. According to one embodiment of the invention, one or more nucleotide sequences encoding HGF of the invention and one or more nucleotide sequences encoding SDF-1α are provided as separate polynucleotides.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 기재한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 명세서에서 사용되는 용어 "HGF의 이형체(isoform)"는 모든 대립 유전자 변형체들(variants)을 포함하는, 동물에서 자연적으로 생성되는(naturally occurring) HGF 아미노산 서열과 적어도 80% 동일한 아미노산 서열을 갖는 HGF 폴리펩타이드를 의미한다. 예를 들어, HGF 이형체는 HGF의 정상형(normal form) 또는 야생형(wild type), 그리고 HGF의 다양한 변이체(예컨대, 스플라이싱 변이체 및 결손 변이체)를 모두 포괄하는 의미를 갖는다.The term “isoform of HGF” as used herein has an amino acid sequence that is at least 80% identical to a naturally occurring HGF amino acid sequence in an animal, including all allelic variants. HGF polypeptide. For example, HGF variants have the meaning encompassing both the normal form or wild type of HGF, and various variants of HGF (eg, splicing variants and deletion variants).
본 명세서에서 사용되는 용어 “예방”은 본 발명의 조성물의 투여로 말초동맥질환을 억제시키거나 진행을 지연시키는 모든 행위를 의미한다.As used herein, the term "prevention" refers to any action that inhibits or delays the progression of peripheral arterial disease by administration of a composition of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어 “치료”는 (a) 말초동맥질환의 발전의 억제; (b) 말초동맥질환의 경감; 또는 (c) 말초동맥질환의 제거를 의미한다.The term “treatment” as used herein refers to (a) inhibition of the development of peripheral arterial disease; (b) alleviation of peripheral arterial disease; Or (c) elimination of peripheral arterial disease.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 HGF는 재조합 인간 HGF 단백질을 포함한다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 HGF는 서열목록 제1서열의 아미노산 서열을 포함한다.According to one embodiment of the invention, the HGF of the invention comprises recombinant human HGF protein. According to another embodiment of the present invention, the HGF of the present invention comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 sequence.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 HGF 이형체는 전장 HGF(full length HGF; flHGF) 및 결손된 변이형 HGF(deleted variant HGF; dHGF)를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the HGF isoforms of the present invention include full length HGF (flHGF) and deleted variant HGF (dHGF).
본 명세서에서 사용되는 용어 "flHGF"는 동물 HGF의 아미노산 1-728 서열, 일 구현예에 따르면 포유동물 HGF의 아미노산 1-728 서열, 다른 구현예에 따르면 인간 HGF의 아미노산 1-728 서열을 의미한다.As used herein, the term “flHGF” refers to amino acid 1-728 sequence of animal HGF, in one embodiment amino acid 1-728 sequence of mammalian HGF, and in another embodiment to amino acid 1-728 sequence of human HGF. .
본 명세서에서 사용되는 용어 "dHGF"는 동물 HGF 유전자, 일 구현예에 따르면 포유동물 HGF 유전자의 선택적 스플라이싱에 의해 생성되는 HGF 단백질의 결손된 변형체를 의미한다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 dHGF는 전장 HGF 서열로부터 알파 사슬의 첫 번째 크링글 도메인에서 5 개의 아미노산(F, L, P, S 및 S)이 결손된 723개의 아미노산으로 이루어지는 인간 HGF이다.As used herein, the term “dHGF” refers to a deleted variant of an HGF protein produced by selective splicing of an animal HGF gene, according to one embodiment a mammalian HGF gene. According to another embodiment of the present invention, the dHGF of the present invention is a human consisting of 723 amino acids lacking 5 amino acids (F, L, P, S and S) in the first Kringle domain of the alpha chain from the full length HGF sequence. HGF.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 전장 HGF는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 포함하고, 본 발명의 결손된 변이형 HGF는 서열목록 제3서열의 아미노산 서열을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the full length HGF of the present invention comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, and the deleted variant HGF of the present invention comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 SDF-1α는 서열목록 제4서열 또는 서열목록 제8서열의 아미노산 서열을 포함한다.According to one embodiment of the invention, SDF-1α of the present invention comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 8 sequence.
하기 실시예에서 입증한 바와 같이, 본 발명의 HGF 및 SDF-1α 단백질을 HUVEC에 병용처리한 경우 각각의 단백질을 단독으로 처리한 경우보다 혈관 내피 세포의 유주 정도 및 혈관 생성 정도를 더욱 효과적으로 촉진한바, HGF 및 SDF-1α 단백질의 병용 투여가 말초동맥질환의 예방 또는 치료에 효과적으로 이용될 수 있음을 확인하였다. As demonstrated in the following examples, when the HGF and SDF-1α proteins of the present invention were combined with HUVEC, the degree of vascular endothelial cell migration and angiogenesis was more effectively promoted than when each protein was treated alone. The combination of HGF and SDF-1α protein was confirmed to be effectively used for the prevention or treatment of peripheral arterial disease.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 HGF의 이형체는 별도의 뉴클레오타이드 서열에 의해 암호화되거나, 또는 단일의 폴리뉴클레오타이드에 의하여 암호화된다. 본 발명인 약제학적 조성물은, HGF의 이형체가 별도의 폴리뉴클레오타이드에 의하여 암호화되는 경우에 둘 이상의 폴리뉴클레오타이드를 포함하고, HGF의 이형체가 단일의 폴리뉴클레오타이드에 의하여 암호화되는 경우에는 상기 단일의 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 하나 이상의 폴리뉴클레오타이드를 포함한다. 본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 HGF 이형체의 발현을 조절하는 하나 이상의 조절 서열(예컨대, 프로모터 또는 인핸서)에 작동가능하게 연결될 수 있다.According to one embodiment of the invention, the variants of HGF of the invention are encoded by separate nucleotide sequences or by a single polynucleotide. The pharmaceutical composition of the present invention comprises two or more polynucleotides when the variant of HGF is encoded by a separate polynucleotide, and the single polynucleotide when the variant of HGF is encoded by a single polynucleotide. At least one polynucleotide. The polynucleotides of the present invention may be operably linked to one or more regulatory sequences (eg, promoters or enhancers) that regulate the expression of HGF isoforms.
HGF의 이형체들이 별도의 폴리뉴클레오타이드에 의하여 암호화되는 경우, 두 가지 방식으로 발현 카세트를 구축할 수 있다. 첫 번째 방식에 따르면, 이형체 각각에 대한 CDS(coding sequence)에 발현 조절 서열을 연결하여 발현 카세트를 구축한다. 두 번째 방식에 따르면, "발현조절서열-제 1 이형체 CDS-IRES-제 2 이형체 CDS-전사종결 서열"과 같은 방식으로 IRES(internal ribosomal entry site) 또는 2A 펩타이드를 이용하여 발현 카세트를 구축한다. IRES 는 유전자의 번역이 IRES 서열에서 시작되도록 함으로써 2 개 이상의 관심 유전자가 동일한 구조물에서 발현되도록 한다.If variants of HGF are encoded by separate polynucleotides, expression cassettes can be constructed in two ways. According to the first method, an expression cassette is constructed by connecting an expression control sequence to a CDS (coding sequence) for each of the variants. According to the second method, an expression cassette was constructed using an internal ribosomal entry site (IRES) or 2A peptide in the same manner as "expression control sequence-first heterologous CDS-IRES-second heterologous CDS-transcription sequence". do. IRES allows the translation of a gene to begin in the IRES sequence so that two or more genes of interest are expressed in the same construct.
HGF의 이형체가 단일의 폴리뉴클레오타이드에 의하여 암호화되는 경우, 상기 이형체들을 모두 암호화하고 있는 폴리뉴클레오타이드는 단일의 발현조절서열에 작동가능하게 연결된다.When an isoform of HGF is encoded by a single polynucleotide, the polynucleotide encoding all of these isoforms is operably linked to a single expression control sequence.
본 발명에 있어서, HGF의 이형체는 둘 이상의 서로 다른 종류의 이형체, 예컨대 flHGF 및 dHGF를 동시에 발현하는 하이브리드(hybrid) HGF 유전자에 의해 암호화될 수 있다. In the present invention, a variant of HGF may be encoded by a hybrid HGF gene which simultaneously expresses two or more different types of variants, such as flHGF and dHGF.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 하이브리드 HGF 유전자는 인간 HGF 유전자의 엑손 1 내지 4에 해당하는 서열, 인간 HGF 유전자의 인트론 4 또는 그의 단편 서열, 및 인간 HGF 유전자의 엑손 5 내지 18에 해당하는 서열을 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the hybrid HGF gene corresponds to a sequence corresponding to exons 1 to 4 of the human HGF gene, an intron 4 or a fragment sequence thereof, and an exon 5 to 18 of the human HGF gene. Sequence.
상기 인트론 4를 포함하는 하이브리드 HGF 유전자는 7113bp 길이이며, 서열목록 제7서열의 뉴클레오타이드 서열을 포함한다. 상기 하이브리드 HGF 유전자는 선택적으로 HGF cDNA의 엑손 4와 5 사이에 인트론 4의 단편을 포함할 수 있다. 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 상기 하이브리드 HGF 유전자는 서열목록 제5서열의 뉴클레오타이드 서열을 포함한다.The hybrid HGF gene including the intron 4 is 7113 bp in length and includes the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 7. The hybrid HGF gene may optionally comprise a fragment of intron 4 between exons 4 and 5 of HGF cDNA. According to a specific embodiment of the present invention, the hybrid HGF gene comprises the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 5.
본 발명의 “HGF 이형체”, 하이브리드 HGF 유전자(예컨대, HGF-X7)에 관하여서는 WO 2003/078568에 보고된 바 있으며, 상기 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입된다.The “HGF isoform” of the present invention, a hybrid HGF gene (eg HGF-X7), has been reported in WO 2003/078568, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
본 발명에서 이용 가능한 HGF 이형체의 아미노산 또는 뉴클레오타이드 서열은 야생형 인간 HGF 이형체의 서열과 실질적인 동일성을 나타내는 아미노산 또는 뉴클레오타이드 서열도 포함하는 것으로 해석된다. 상기 실질적인 동일성은, 야생형 인간 HGF 이형체의 아미노산 또는 뉴클레오타이드 서열과 임의의 다른 서열을 최대한 대응되도록 얼라인하고, 당업계에서 통상적으로 이용되는 알고리즘을 이용하여 얼라인된 서열을 분석한 경우에, 최소 80%의 상동성, 보다 바람직하게는 최소 90%의 상동성, 가장 바람직하게는 최소 95%의 상동성을 나타내는 아미노산 서열 또는 뉴클레오타이드 서열을 의미한다. 서열비교를 위한 얼라인먼트 방법은 당업계에 공지되어 있다. 얼라인먼트에 대한 다양한 방법 및 알고리즘은 Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2:482 (1981); Needleman and Wunsch, J. Mol. Bio. 48:443 (1970); Pearson and Lipman, Methods in Mol. Biol. 24: 307-31 (1988); Higgins and Sharp, Gene 73:237-44 (1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5:151-3 (1989); Corpet et al., Nuc. Acids Res. 16:10881-90 (1988); Huang et al., Comp. Appl. BioSci. 8:155-65 (1992) 및 Pearson et al., Meth. Mol. Biol. 24:307-31 (1994)에 개시되어 있다. NCBI Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) (Altschul et al., J. Mol. Biol. 215:403-10 (1990))은 NBCI (National Center for Biological Information) 등에서 접근 가능하며, 인터넷 상에서 blastp, blasm, blastx, tblastn 및 tblastx 와 같은 서열 분석 프로그램과 연동되어 이용할 수 있다. BLSAT 는 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/에서 접속 가능하다. 이 프로그램을 이용한 서열 상동성 비교 방법은 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/blast_help.html 에서 확인할 수 있다.The amino acid or nucleotide sequence of the HGF isoforms usable in the present invention is to be interpreted to include amino acid or nucleotide sequences that show substantial identity with the sequence of wild type human HGF isoforms. The substantial identity is minimal when the amino acid or nucleotide sequence of the wild-type human HGF isoform is aligned with the maximal correspondence of any other sequence, and the aligned sequence is analyzed using algorithms commonly used in the art. Amino acid sequence or nucleotide sequence that exhibits 80% homology, more preferably at least 90% homology, most preferably at least 95% homology. Alignment methods for sequence comparison are known in the art. Various methods and algorithms for alignment are described in Smith and Waterman, Adv. Appl. Math. 2: 482 (1981); Needleman and Wunsch, J. Mol. Bio. 48: 443 (1970); Pearson and Lipman, Methods in Mol. Biol. 24: 307-31 (1988); Higgins and Sharp, Gene 73: 237-44 (1988); Higgins and Sharp, CABIOS 5: 151-3 (1989); Corpet et al., Nuc. Acids Res. 16: 10881-90 (1988); Huang et al., Comp. Appl. BioSci. 8: 155-65 (1992) and Pearson et al., Meth. Mol. Biol. 24: 307-31 (1994). NCBI Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) (Altschul et al., J. Mol. Biol. 215: 403-10 (1990)) is accessible from the National Center for Biological Information (NBCI), etc. It can be used in conjunction with sequencing programs such as blastx, tblastn and tblastx. BLSAT is available at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/. Sequence homology comparisons using this program can be found at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/blast_help.html.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 SDF-1α를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 서열목록 제6서열을 포함한다.According to one embodiment of the invention, the polynucleotides encoding SDF-1α of the present invention comprises the sixth sequence.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 말초동맥질환은 허혈성 지체질환(Ischemic Limb Disease)이다. 하기 실시예에서 입증한 바와 같이, 본 발명의 조성물은 하지 허혈을 유도한 마우스 모델에서 pCK 투여군, pCK-SDF-1a 투여군 및 pCK-HGF 투여군의 다리 상태가 나빠지는 것과는 상이하게, 정상상태를 계속적으로 유지하게 하는 효과가 있다.According to one embodiment of the invention, the peripheral arterial disease of the present invention is ischemic limb disease (Ischemic Limb Disease). As demonstrated in the following examples, the composition of the present invention continued in steady state, unlike the leg condition of the pCK-administered group, the pCK-SDF-1a-administered group and the pCK-HGF-administered group worsened in a mouse model inducing lower limb ischemia. It is effective to keep it.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드는 네이키드 DNA(naked DNA) 또는 유전자 운반체에 포함되어 있는 뉴클레오타이드이다. 본 발명의 조성물은 유전자 치료 분야에서 통상적으로 공지된 다양한 운반 방법을 통하여 생체 내에 적용될 수 있으며, 상기 유전자 운반체는 예컨대 벡터, 플라스미드 및 바이러스 벡터를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention, the polynucleotide of the present invention is a nucleotide contained in naked DNA or a gene carrier. The compositions of the present invention can be applied in vivo through various delivery methods commonly known in the art of gene therapy, and such gene carriers include, but are not limited to, for example, vectors, plasmids and viral vectors.
(i) 플라스미드(벡터)(i) plasmid (vector)
본 발명의 폴리뉴클레오타이드를 운반하는 운반체로서 플라스미드(벡터)가 이용될 수 있다. 벡터에 포함되는 폴리뉴클레오타이드는 적합한 발현 카세트 내에 존재하는 것이 바람직하다. 상기 발현 카세트에서 폴리뉴클레오타이드는 프로모터에 작동적으로 연결되는 것이 바람직하다.Plasmids (vectors) can be used as carriers to carry the polynucleotides of the invention. The polynucleotides included in the vector are preferably present in a suitable expression cassette. The polynucleotide in the expression cassette is preferably operably linked to a promoter.
본 명세서에서 사용된 용어 "작동적으로 연결된"은 핵산 발현조절 서열(예: 프로모터, 시그널 서열 또는 전사조절인자 결합 위치의 어레이)과 다른 핵산 서열 사이의 기능적인 결합을 의미하며, 이에 의해 상기 조절 서열은 상기 다른 핵산 서열의 전사 및/또는 해독을 조절하게 된다.As used herein, the term “operably linked” refers to a functional binding between a nucleic acid expression control sequence (eg, an array of promoters, signal sequences or transcriptional regulator binding sites) and other nucleic acid sequences, whereby the regulation The sequence will control the transcription and / or translation of said other nucleic acid sequence.
본 발명에 있어서, 폴리뉴클레오타이드 서열에 결합된 프로모터는 일 구현예에 따르면 동물세포, 다른 구현예에 따르면 포유동물 세포, 특정 구현예에 따르면 인간 세포에서 작동하여 뉴클레오타이드 서열의 전사를 조절할 수 있는 것으로서, 포유동물 바이러스로부터 유래된 프로모터 및 포유동물 세포의 지놈으로부터 유래된 프로모터를 포함하며, 예컨대, CMV(cytomegalo virus) 프로모터, 아데노바이러스 후기 프로모터, 백시니아 바이러스 7.5K 프로모터, SV40 프로모터, HSV의 tk 프로모터, RSV 프로모터, EF1 알파 프로모터, 메탈로티오닌 프로모터, 베타-액틴 프로모터, 인간 IL-2 유전자의 프로모터, 인간 IFN 유전자의 프로모터, 인간 IL-4 유전자의 프로모터, 인간 림포톡신 유전자의 프로모터 및 인간 GM-CSF 유전자의 프로모터를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명에서 이용되는 프로모터는 인간 CMV(hCMV)의 IE(immediately early) 유전자로부터 유래된 프로모터 또는 EF1 알파 프로모터이며, 다른 구현예에 따르면 CMV IE 유전자의 프로모터/인핸서 및 엑손 1 전체서열부터 엑손 2 의 ATG 개시코돈 직전까지를 포함하는 5'-UTR (untranslated region)이다.In the present invention, a promoter bound to a polynucleotide sequence can operate in an animal cell according to one embodiment, a mammalian cell according to another embodiment, and a human cell according to a specific embodiment, thereby controlling transcription of the nucleotide sequence, Promoters derived from mammalian viruses and promoters derived from genomes of mammalian cells, such as, for example, cytomegalo virus (CMV) promoter, adenovirus late promoter, vaccinia virus 7.5K promoter, SV40 promoter, tk promoter of HSV, RSV promoter, EF1 alpha promoter, metallothionine promoter, beta-actin promoter, promoter of human IL-2 gene, promoter of human IFN gene, promoter of human IL-4 gene, promoter of human lymphotoxin gene and human GM- Include, but are not limited to, promoters of the CSF gene is. According to one embodiment of the invention, the promoter used in the present invention is a promoter or EF1 alpha promoter derived from an IE (immediately early) gene of human CMV (hCMV), according to another embodiment a promoter / enhancer of CMV IE gene And 5′-UTR (untranslated region) comprising the entire exon 1 sequence up to just before the ATG start codon of exon 2.
본 발명에서 이용되는 발현 카세트는 폴리아네닐화 서열을 포함할 수 있으며, 예를 들어 소성장 호르몬 터미네이터(Gimmi, E. R., et al., Nucleic Acids Res. 17:6983-6998 (1989)), SV40 유래 폴리 아데닐화 서열(Schek, N, et al., Mol. Cell Biol. 12:5386-5393 (1992)), HIV-1 polyA(Klasens, B. I. F., et al., Nucleic Acids Res. 26:1870-1876 (1998)), β-글로빈 polyA(Gil, A., et al, Cell 49:399-406 (1987)), HSV TK polyA(Cole, C. N. and T. P. Stacy, Mol. Cell. Biol. 5:2104-2113 (1985)) 또는 폴리오마바이러스 polyA(Batt, D. B and G. G. Carmichael, Mol. Cell. Biol. 15:4783-4790 (1995))를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.Expression cassettes used in the present invention may comprise a polyaninated sequence, for example, from the ectopic growth hormone terminator (Gimmi, ER, et al., Nucleic Acids Res. 17: 6983-6998 (1989)), SV40 Poly adenylation sequence (Schek, N, et al., Mol. Cell Biol. 12: 5386-5393 (1992)), HIV-1 polyA (Klasens, BIF, et al., Nucleic Acids Res. 26: 1870-1876 (1998)), β-globin polyA (Gil, A., et al, Cell 49: 399-406 (1987)), HSV TK polyA (Cole, CN and TP Stacy, Mol. Cell. Biol. 5: 2104- 2113 (1985)) or polyomavirus polyA (Batt, D. B and GG Carmichael, Mol. Cell. Biol. 15: 4783-4790 (1995)).
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 유전자 운반체는 pCK, pCP, pVAX1 또는 pCY 벡터를 이용할 수 있으며, 본 발명의 특정 구현예에 따르면 pCK 벡터를 이용할 수 있다. 상기 pCK 벡터는 WO 2000/040737에 상세히 개시되어 있으며, 상기 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입된다.According to another embodiment of the present invention, the gene carrier of the present invention may use a pCK, pCP, pVAX1 or pCY vector, and in accordance with certain embodiments of the present invention, a pCK vector may be used. The pCK vector is disclosed in detail in WO 2000/040737, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
(ii) 레트로바이러스(ii) retroviruses
레트로바이러스는 자신의 유전자를 숙주의 지놈으로 삽입시키고, 대량의 외래 유전 물질을 운반할 수 있으며, 감염시킬 수 있는 세포의 스펙트럼이 넓기 때문에 유전자 전달 벡터로서 많이 이용되고 있다.Retroviruses are widely used as gene transfer vectors because they insert their genes into the host genome, carry large amounts of foreign genetic material, and have a broad spectrum of cells that can infect them.
레트로바이러스 벡터를 구축하기 위하여, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열은 레트로바이러스의 서열 대신에 레트로바이러스 지놈에 삽입되어 복제 불능의 바이러스를 생산한다. 비리온을 생산하기 위하여, gag, pol 및 env 유전자를 포함하지만 LTR (long terminal repeat)와 ψ서열은 없는 패키징 세포주를 구축한다 (Mann et al., Cell, 33:153-159 (1983)). 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열, LTR 및 ψ서열을 포함하는 재조합 플라스미드를 상기 세포주에 이입하면, ψ서열은 재조합 플라스미드의 RNA 전사체의 생산을 가능하게 하며, 이 전사체는 바이러스로 패키징되고, 바이러스는 배지로 배출된다(Nicolas and Rubinstein "Retroviral vectors," In: Vectors: A survey of molecular cloning vectors and their uses, Rodriguez and Denhardt (eds.), Stoneham: Butterworth, 494-513 (1988)). 재조합 레트로바이러스를 함유하는 배지를 수집하고 농축하여 유전자 전달 시스템으로 이용한다.To construct the retroviral vector, the polynucleotide sequence of the present invention is inserted into the retroviral genome instead of the sequence of the retrovirus to produce a nonreplicating virus. To produce virions, a packaging cell line comprising the gag, pol and env genes but no LTR (long terminal repeat) and ψ sequences is constructed (Mann et al., Cell, 33: 153-159 (1983)). When a recombinant plasmid comprising the polynucleotide sequence, LTR and ψ sequence of the present invention is introduced into the cell line, the ψ sequence enables the production of RNA transcripts of the recombinant plasmid, which transcript is packaged into a virus, and the virus is Discharged into the medium (Nicolas and Rubinstein "Retroviral vectors," In: Vectors: A survey of molecular cloning vectors and their uses, Rodriguez and Denhardt (eds.), Stoneham: Butterworth, 494-513 (1988)). The medium containing the recombinant retrovirus is collected, concentrated and used as a gene delivery system.
2 세대 레트로바이러스 벡터를 이용한 유전자 전달이 발표되었다. Kasahara 등(Science, 266:1373-1376 (1994))은 몰로니 뮤라인 류케미아 바이러스의 변이체를 제조하였고, 여기에서 EPO (erythropoietin) 서열을 엔벨로프 부위에 삽입하여 새로운 결합 특성을 갖는 키메릭 단백질을 생산하였다. 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열도 이와 같은 2 세대 레트로바이러스 벡터의 구축 전략에 따라 레트로바이러스에 탑재될 수 있다.Gene delivery using second generation retroviral vectors has been announced. Kasahara et al. (Science, 266: 1373-1376 (1994)) prepared a variant of the Moloney murine leuchemia virus, in which an EPO (erythropoietin) sequence was inserted into the envelope site to produce a chimeric protein with new binding properties. Produced. The polynucleotide sequences of the present invention can also be loaded into retroviruses according to this second generation retroviral vector construction strategy.
(iii) 아데노바이러스(iii) adenovirus
아데노바이러스는 중간 정도의 지놈 크기, 조작의 편의성, 높은 타이터, 광범위한 타깃세포 및 우수한 감염성 때문에 유전자 전달 벡터로서 많이 이용되고 있다. 지놈의 양 말단은 100-200bp 의 ITR (inverted terminal repeat)를 포함하며, 이는 DNA 복제 및 패키징에 필수적인 시스-엘리먼트이다. 지놈의 E1 영역 (E1A 및 E1B)은 전사 및 숙주세포 유전자의 전사를 조절하는 단백질을 암호화한다. E2 영역 (E2A 및 E2B)은 바이러스 DNA 복제에 관여하는 단백질을 암호화한다.Adenoviruses are widely used as gene transfer vectors because of their medium genome size, ease of manipulation, high titers, wide range of target cells and excellent infectivity. Both ends of the genome contain 100-200 bp inverted terminal repeats (ITRs), which are cis-elements essential for DNA replication and packaging. The genome El region (E1A and E1B) encodes proteins that regulate transcription and transcription of host cell genes. The E2 regions (E2A and E2B) encode proteins that are involved in viral DNA replication.
현재 개발된 아데노바이러스 벡터 중에서, E1 영역이 결여된 복제 불능 아데노바이러스가 많이 이용되고 있다. 한편, E3 영역은 통상적인 아데노바이러스 벡터에서 제거되어 외래 유전자가 삽입되는 자리를 제공한다(Thimmappaya, B. et al., Cell, 31:543-551 (1982); 및 Riordan, J. R. et al., Science, 245:1066-1073 (1989)). 따라서, 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열은 결실된 E1 영역 (E1A 영역 및/또는 E1B 영역) 또는 E3 영역에 삽입되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 뉴클레오타이드 서열은 결실된 E4 영역에도 삽입될 수 있다. 본 명세서에서 바이러스 지놈 서열과 관련하여 사용되는 용어, "결실" 은 해당 서열이 완전히 결실된 것뿐만 아니라, 부분적으로 결실된 것도 포함하는 의미를 가진다. 또한, 아데노바이러스는 야생형 지놈의 약 105% 까지 패킹할 수 있기 때문에, 약 2 kb 를 추가적으로 패키징 할 수 있다(Ghosh-Choudhury et al., EMBO J., 6:1733-1739 (1987)). 따라서, 아데노바이러스에 삽입되는 상술한 외래 서열은 아데노바이러스의 지놈에 추가적으로 결합시킬 수도 있다.Among the adenovirus vectors currently developed, non-replicating adenoviruses lacking the E1 region are widely used. On the other hand, the E3 region is removed from conventional adenovirus vectors to provide a site for insertion of foreign genes (Thimmappaya, B. et al., Cell, 31: 543-551 (1982); and Riordan, JR et al., Science, 245: 1066-1073 (1989)). Therefore, the polynucleotide sequence of the present invention is preferably inserted into the deleted E1 region (E1A region and / or E1B region) or E3 region. In addition, the nucleotide sequence can be inserted into the deleted E4 region. As used herein, the term "deletion" as used in connection with a viral genome sequence has the meaning including not only that sequence in its entirety, but also partially deleted. In addition, because adenovirus can pack up to about 105% of the wild-type genome, about 2 kb can be additionally packaged (Ghosh-Choudhury et al., EMBO J., 6: 1733-1739 (1987)). Thus, the above-described foreign sequence inserted into the adenovirus may additionally bind to the genome of the adenovirus.
아데노바이러스는 42개의 상이한 혈청형 및 A-F의 서브그룹을 갖는다. 이 중에서, 서브그룹 C 에 속하는 아데노바이러스 타입 5가 본 발명의 아데노바이러스 벡터를 얻기 위한 가장 바람직한 출발물질이다. 아데노바이러스 타입 5 에 대한 생화학적 및 유전적 정보는 잘 알려져 있다. 아데노바이러스에 의해 운반되는 외래 유전자는 에피좀과 동일한 방식으로 복제되며, 이에 숙주세포에 대해 유전적 독성이 매우 낮다. 따라서, 아데노바이러스 유전자 전달 시스템을 이용한 유전자 치료가 안전할 것으로 판단된다.Adenoviruses have 42 different serotypes and subgroups of A-F. Of these, adenovirus type 5 belonging to subgroup C is the most preferred starting material for obtaining the adenovirus vector of the present invention. Biochemical and genetic information for adenovirus type 5 is well known. Foreign genes carried by adenoviruses replicate in the same way as episomes, with very low genetic toxicity to host cells. Therefore, gene therapy using an adenovirus gene delivery system is considered to be safe.
(iv) AAV 벡터(iv) AAV vector
아데노-관련 바이러스 (AAV)는 비분열 세포를 감염시킬 수 있고, 다양한 종류의 세포에 감염할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문에 본 발명의 유전자 전달 시스템으로 적합하다. AAV 벡터의 제조 및 용도에 대한 상세한 설명은 미국 특허 제 5,139,941 호 및 제 4,797,368 호에 상세하게 개시되어 있다.Adeno-associated virus (AAV) is suitable as the gene delivery system of the present invention because it can infect non-dividing cells and has the ability to infect various kinds of cells. Details of the preparation and use of AAV vectors are disclosed in detail in US Pat. Nos. 5,139,941 and 4,797,368.
유전자 전달 시스템으로서의 AAV 에 대한 연구는 LaFace et al, Viology, 162:483486 (1988), Zhou et al., Exp. Hematol. (NY), 21:928-933 (1993), Walsh et al, J. Clin. Invest., 94:1440-1448 (1994) 및 Flotte et al., Gene Therapy, 2:29-37 (1995)에 개시되어 있다. 최근에, AAV 벡터는 낭포성 섬유증의 치료제로서 임상 I 을 실시하고 있다.Studies on AAV as a gene delivery system are described in LaFace et al, Viology, 162: 483486 (1988), Zhou et al., Exp. Hematol. (NY), 21: 928-933 (1993), Walsh et al, J. Clin. Invest., 94: 1440-1448 (1994) and Flotte et al., Gene Therapy, 2: 29-37 (1995). Recently, AAV vectors have undergone clinical I as a therapeutic agent for cystic fibrosis.
전형적으로, AAV 바이러스는 두 개의 AAV 말단 리피트가 옆에 위치되어 있는 목적의 유전자 서열을 포함하는 플라스미드(McLaughlin et al., J. Virol., 62:1963-1973 (1988); 및 Samulski et al., J. Virol., 63:3822-3828 (1989)) 및 말단 리피트가 없는 야생형 AAV 코딩 서열을 포함하는 발현 플라스미드 (McCarty et al., J. Virol., 65:2936-2945 (1991))를 동시 형질전환 시켜 제조된다.Typically, AAV viruses are plasmids containing the gene sequence of interest, with two AAV terminal repeats flanked (McLaughlin et al., J. Virol., 62: 1963-1973 (1988); and Samulski et al. , J. Virol., 63: 3822-3828 (1989)) and expression plasmids comprising wild type AAV coding sequences without terminal repeats (McCarty et al., J. Virol., 65: 2936-2945 (1991)). Prepared by co-transfection.
(v) 다른 바이러스 벡터(v) other viral vectors
다른 바이러스 벡터들도 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열을 생체 내로 운반하는 데 이용할 수 있다. 배시니아 바이러스 (Puhlmann M. et al., Human Gene Therapy 10:649-657 (1999); Ridgeway, "Mammalian expression vectors," In: Vectors: A survey of molecular cloning vectors and their uses. Rodriguez and Denhardt, eds. Stoneham: Butterworth, 467-492 (1988); Baichwal and Sugden, "Vectors for gene transfer derived from animal DNA viruses: Transient and stable expression of transferred genes," In: Kucherlapati R, ed. Gene transfer. New York: Plenum Press, 117-148 (1986) 및 Coupar et al., Gene, 68:1-10 (1988)), 렌티바이러스 (Wang G. et al., J. Clin. Invest. 104(11):R55-62 (1999)) 또는 헤르페스 심플렉스 바이러스 (Chamber R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 92:1411-1415 (1995)) 로부터 유래된 벡터들도 상기 폴리뉴클레오타이드를 세포 내로 운반할 수 있는 운반 시스템으로 이용할 수 있다.Other viral vectors can also be used to carry the polynucleotide sequence of the present invention in vivo. Basinian virus (Puhlmann M. et al., Human Gene Therapy 10: 649-657 (1999); Ridgeway, "Mammalian expression vectors," In: Vectors: A survey of molecular cloning vectors and their uses.Rodrigue and Denhardt, eds Stoneham: Butterworth, 467-492 (1988); Baichwal and Sugden, "Vectors for gene transfer derived from animal DNA viruses: Transient and stable expression of transferred genes," In: Kucherlapati R, ed. Gene transfer.New York: Plenum Press, 117-148 (1986) and Coupar et al., Gene, 68: 1-10 (1988), lentiviruses (Wang G. et al., J. Clin. Invest. 104 (11): R55-62 (1999)) or vectors derived from the herpes simplex virus (Chamber R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 92: 1411-1415 (1995)) can also carry the polynucleotide into cells. Available as a transport system.
(vi) 리포좀(vi) liposomes
리포좀은 수상에 분산된 인지질에 의해 자동적으로 형성된다. 외래 DNA 분자를 리포좀으로 성공적으로 세포 내로 운반한 예는 Nicolau 및 Sene, Biochim. Biophys. Acta, 721:185-190 (1982) 및 Nicolau et al., Methods Enzymol., 149:157-176 (1987)에 개시되어 있다. 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열을 내포한 리포좀은 엔도사이토시스, 세포 표면에로의 흡착 또는 플라즈마 세포막과의 융합 등의 기전을 통해 세포와 상호작용하여 세포 내로 폴리뉴클레오타이드 서열을 운반한다.Liposomes are automatically formed by phospholipids dispersed in the aqueous phase. Examples of successfully delivering foreign DNA molecules into liposomes into cells include Nicolau and Sene, Biochim. Biophys. Acta, 721: 185-190 (1982) and Nicolau et al., Methods Enzymol., 149: 157-176 (1987). Liposomes containing the polynucleotide sequence of the present invention interact with cells through mechanisms such as endocytosis, adsorption to the cell surface, or fusion with plasma cell membranes to transport the polynucleotide sequences into cells.
본 발명에서 본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열이 네이키드(naked) 재조합 DNA 분자 또는 플라스미드(벡터)에 탑재된 경우에는, 미세 주입법(Capecchi, M.R., Cell, 22:479 (1980); 및 Harland 와 Weintraub, J. Cell Biol. 101:1094-1099 (1985)), 칼슘 포스페이트 침전법(Graham, F.L. et al., Virology, 52:456 (1973); 및 Chen 과 Okayama, Mol. Cell. Biol. 7:2745-2752 (1987)), 전기 천공법(Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841 (1982); 및 Tur-Kaspa et al., Mol. Cell Biol., 6:716-718 (1986)), 리포좀-매개 형질감염법(Wong, T.K. et al., Gene, 10:87 (1980); Nicolau 및 Sene, Biochim. Biophys. Acta, 721:185-190 (1982); 및 Nicolau et al., Methods Enzymol., 149:157-176 (1987)), DEAE-덱스트란 처리법(Gopal, Mol. Cell Biol., 5:1188-1190 (1985)) 및 유전자 밤바드먼트(Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87:9568-9572 (1990)) 방법에 의해 폴리뉴클레오타이드 서열을 세포 내로 이입시킬 수 있다.In the present invention, when the polynucleotide sequence of the present invention is mounted on naked recombinant DNA molecules or plasmids (vectors), the microinjection method (Capecchi, MR, Cell, 22: 479 (1980); and Harland and Weintraub, J. Cell Biol. 101: 1094-1099 (1985)), calcium phosphate precipitation (Graham, FL et al., Virology, 52: 456 (1973); and Chen and Okayama, Mol. Cell. Biol. 7: 2745 -2752 (1987)), electroporation (Neumann, E. et al., EMBO J., 1: 841 (1982); and Tur-Kaspa et al., Mol. Cell Biol., 6: 716-718 ( 1986)), liposome-mediated transfection (Wong, TK et al., Gene, 10:87 (1980); Nicolau and Sene, Biochim. Biophys. Acta, 721: 185-190 (1982); and Nicolau et al , Methods Enzymol., 149: 157-176 (1987)), DEAE-dextran treatment (Gopal, Mol. Cell Biol., 5: 1188-1190 (1985)) and gene balm (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87: 9568-9572 (1990)) can be used to import polynucleotide sequences into cells.
본 발명의 폴리뉴클레오타이드 서열이 바이러스 벡터에 기초하여 제작된 경우에는 당업계에 공지된 다양한 바이러스 감염 방법에 따라 폴리뉴클레오타이드 서열을 세포 내로 운반할 수 있다. 바이러스 벡터를 이용한 숙주 세포의 감염은 상술한 인용문헌에 기재되어 있다.When the polynucleotide sequence of the present invention is constructed based on a viral vector, the polynucleotide sequence may be transported into cells according to various viral infection methods known in the art. Infection of host cells with viral vectors is described in the references cited above.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 유전자 운반체는 벡터이다. According to another embodiment of the invention, the gene carrier of the invention is a vector.
본 발명의 어떠한 구체예에 따르면, 본 발명의 벡터는 플라스미드이고, 본 발명의 특정 구현예에 따르면, 본 발명의 플라스미드는 pCK이다. pCK를 이용하여 HGF의 둘 이상의 이형체를 발현하는 단일 폴리뉴클레오타이드를 포함하는 재조합 벡터들은 WO 2000/040737 및 WO 2003/078568에 자세히 기재되어 있다. According to certain embodiments of the invention, the vector of the invention is a plasmid, and according to certain embodiments of the invention, the plasmid of the invention is pCK. Recombinant vectors comprising a single polynucleotide expressing two or more isoforms of HGF using pCK are described in detail in WO 2000/040737 and WO 2003/078568.
본 발명의 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함할 수 있다. 본 발명의 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘 및 미네랄 오일 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences(19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.The composition of the present invention may comprise a pharmaceutically acceptable carrier. Pharmaceutically acceptable carriers included in the compositions of the present invention are those commonly used in the formulation, lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia rubber, calcium phosphate, alginate, gelatin, calcium silicate , Microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methyl cellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil, and the like, but are not limited thereto. no. In addition to the above components, the pharmaceutical composition of the present invention may further include a lubricant, a humectant, a sweetener, a flavoring agent, an emulsifier, a suspending agent, a preservative, and the like. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and formulations are described in detail in Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995).
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물은 비경구로 투여한다. 예컨대, 정맥내 투여, 복강내 투여, 피하 투여, 피내투여, 척수내 투여, 척수강내 투여, 뇌실내 투여, 뇌실질내 투여, 두개강내 투여, 근육내 투여 또는 국부 투여를 이용하여 투여할 수 있다. 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 본 발명의 약제학적 조성물은 근육내, 척수내, 척수강내, 뇌실내, 뇌실질내, 두개강내 투여할 수 있다. According to one embodiment of the invention, the pharmaceutical composition of the invention is administered parenterally. For example, intravenous administration, intraperitoneal administration, subcutaneous administration, intradermal administration, spinal cord administration, intrathecal administration, intraventricular administration, intraparenchymal administration, intracranial administration, intramuscular administration or topical administration may be used. According to another embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition of the present invention can be administered intramuscularly, intrathecal, intrathecal, intraventricular, intraventricular, intracranial.
본 발명의 약제학적 조성물은 주사로 제제화되어 투여될 수 있다. 본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 질병 증상의 정도, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하며, 보통으로 숙련된 의사는 목적하는 치료에 효과적인 투여량을 용이하게 결정 및 처방할 수 있다.The pharmaceutical compositions of the invention can be formulated and administered by injection. Suitable dosages of the pharmaceutical compositions of the present invention vary depending on factors such as the formulation method, mode of administration, age, weight, sex of the patient, degree of disease symptom, time of administration, route of administration, rate of excretion and response to reaction, Usually an experienced physician can easily determine and prescribe a dosage effective for the desired treatment.
본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 HGF, 이의 이형체, 및 SDF-1α은 각각 10 ng 내지 100 mg의 투여량으로 투여되며, 상기 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 각각 1 μg 내지 100 mg의 투여량으로 투여된다. 상기 HGF, 이의 이형체, SDF-1α 또는 이를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드의 투여가 일회를 초과하여 반복될 때 투여량은 매회 동일하거나 다를 수 있다.According to one embodiment of the invention, the HGF, isoforms, and SDF-1α of the present invention are administered at a dosage of 10 ng to 100 mg, respectively, wherein the polynucleotides encoding the protein are each 1 μg to 100 mg It is administered at a dose of. The dosage may be the same or different each time when the administration of the HGF, isoforms thereof, SDF-1α or polynucleotides encoding it is repeated more than once.
본 발명의 약제학적 조성물은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화 됨으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.The pharmaceutical compositions of the present invention are prepared in unit dosage form by being formulated with pharmaceutically acceptable carriers and / or excipients, according to methods which may be readily practiced by those skilled in the art. Or may be prepared by incorporation into a multi-dose container. In this case, the formulation may be in the form of a solution, suspension or emulsion in an oil or an aqueous medium, or may be in the form of extracts, powders, granules, tablets or capsules, and may further include a dispersant or stabilizer.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 (a) 간세포 성장인자(Hepatocyte Growth Factor: HGF) 또는 이의 이형체, 및 기질세포 유발인자1알파(Stromal Cell derived Factor 1α: SDF-1α); 또는 (b) HGF를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 및 SDF-1α를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 유효성분으로 포함하는 조성물을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 말초동맥질환의 예방 또는 치료방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, the present invention provides (a) Hepatocyte Growth Factor (HGF) or a variant thereof, and Stromal Cell derived Factor 1 alpha (SDF-1α); Or (b) administering to a subject in need thereof a composition comprising a polynucleotide encoding HGF and a polynucleotide encoding SDF-1α as an active ingredient to a subject in need thereof. .
본 명세서에서 사용된 용어, "투여"또는"투여하다"는 본 발명의 조성물의 치료적 유효량을 상기 조성물을 필요로 하는 개체(즉, 대상체)에 직접적으로 투여함으로써 대상체의 체내에서 동일한 양이 형성되도록 하는 것을 말한다. 따라서, 용어 "투여"는 본 발명의 조성물을 병변 부위에 주입하는 것을 포함하므로, 용어"투여하다"는"주입하다"와 같은 의미로 사용된다.As used herein, the term “administering” or “administering” refers to the formation of the same amount in a subject's body by directly administering a therapeutically effective amount of a composition of the invention to an individual in need thereof (ie, a subject). Say what you can. Thus, the term "administration" includes the injection of a composition of the present invention into a lesion site, so the term "administer" is used in the same sense as "inject".
조성물의“치료적 유효량"은 조성물을 투여하고자 하는 개체에게 치료적 또는 예방적 효과를 제공하기에 충분한 조성물의 함량을 의미하며, 이에 "예방적 유효량"을 포함하는 의미이다. 본 명세서에서 사용된 용어, "개체"는 제한 없이 인간, 마우스, 래트, 기니아 피그, 개, 고양이, 말, 소, 돼지, 원숭이, 침팬지, 비비 또는 붉은털 원숭이를 포함한다. 구체적으로는, 본 발명의 개체는 인간이다.A “therapeutically effective amount” of a composition means a content of the composition that is sufficient to provide a therapeutic or prophylactic effect to the individual to whom the composition is to be administered, and includes a “prophylactically effective amount” as used herein. The term “individual” includes, without limitation, human, mouse, rat, guinea pig, dog, cat, horse, cow, pig, monkey, chimpanzee, baboon, or rhesus monkey, specifically, an individual of the present invention is a human to be.
본 발명인 말초동맥질환의 예방 또는 치료방법의 경우, 본 발명의 일 양태인 말초동맥질환의 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 투여하는 단계를 포함하는 방법이므로, 중복되는 내용에 대해서는 본 명세서 기재의 과도한 복잡성을 피하기 위해 생략하도록 한다.In the present invention, a method for preventing or treating peripheral arterial disease is a method comprising administering a pharmaceutical composition for preventing or treating peripheral arterial disease, which is an aspect of the present invention, and thus, overlapping descriptions thereof are excessive. It is omitted to avoid complexity.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:
(a) 본 발명은 말초동맥질환(Peripheral Artery Disease; PAD) 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.(a) The present invention provides a pharmaceutical composition for preventing or treating peripheral artery disease (PAD).
(b) 본 발명의 조성물을 이용하면 혈관 내피 세포의 유주 및 혈관 생성의 현저한 촉진을 통하여 HGF, 이의 이형체, SDF-1α 또는 이의 단백질을 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 단독으로 이용한 경우보다 말초동맥질환(예컨대, 허혈성 지체질환)을 효과적으로 예방 또는 치료할 수 있다.(b) Peripheral arterial disease using the composition of the present invention than the case of using polynucleotides encoding HGF, its heteromorphs, SDF-1α or its proteins through remarkable acceleration of vascular endothelial cell migration and blood vessel formation. For example, ischemic retardation disease) can be effectively prevented or treated.
도 1은 HGF 및 SDF-1α의 병용이 HUVEC의 세포 유주에 미치는 영향을 보여준다.1 shows the effect of the combination of HGF and SDF-1α on the cell lineage of HUVECs.
도 2a 및 2b는 HGF 및 SDF-1α의 병용이 혈관 생성에 미치는 영향을 보여준다.2A and 2B show the effect of the combination of HGF and SDF-1α on blood vessel production.
도 3은 시간 경과에 따라 pCK-HGF 및 pCK-SDF-1α의 병용이 하지 허혈 마우스 모델의 다리 상태에 미치는 영향을 보여준다.3 shows the effect of combination of pCK-HGF and pCK-SDF-1α on the leg status of the ischemic mouse model over time.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention in more detail, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples according to the gist of the present invention. .
실시예Example
실시예Example 1.  One. HUVECHUVEC (Human Umbilical vein endothelial cell)의 세포 (Human Umbilical vein endothelial cell) 유주에In Yuzhou HGF와  With HGF SDFSDF -- 1α의 조합이 미치는 효능 확인실험방법 Experimental method to confirm efficacy of combination
인간의 탯줄로부터 정맥의 내피세포만을 취하여 단일 세포화한 뒤 배양하여 얻은 HUVEC을 Lonza에서 구매하였다.HUVECs obtained by culturing single cells from cultured human umbilical cords and culturing single cells were purchased from Lonza.
HUVEC의 세포 유주에서 HGF(서열목록 제1서열, R&D systems Cat No. 294-HG-025/CF, 미국) 및 SDF-1α(서열목록 제4서열, R&D systems Cat No. 350-NS-010/CF, 미국)가 미치는 영향을 확인하기 위해 트랜스웰(Corning, cat#3422)을 1% 젤라틴으로 코팅한 후 웰당 2×104개의 세포를 파종하였다. 세포가 붙을 수 있도록 한 시간 동안 배양한 후, 각각 다음과 같이 실험군을 편성하였다(50 ng/ml HGF; 50 ng/ml SDF-1α; 25 ng/ml HGF + 25 ng/ml SDF-1α). 각 실험군에 해당 단백질을 두 시간 동안 처리하였고, 세포 유주의 정도를 측정하기 위하여 세포를 크리스탈 바이올렛으로 염색한 뒤 현미경을 이용하여 트랜스웰을 이동한 세포의 개수를 측정하였다.HGF (SEQ ID NO: 1, R & D systems Cat No. 294-HG-025 / CF, USA) and SDF-1α (SEQ ID NO: 4, R & D systems Cat No. 350-NS-010 /) in the cell strain of HUVEC CF, USA) was coated with 1% gelatin transwell (Corning, cat # 3422) and then seeded 2 × 10 4 cells per well. After culturing for one hour to allow the cells to adhere, the experimental groups were organized as follows (50 ng / ml HGF; 50 ng / ml SDF-1α; 25 ng / ml HGF + 25 ng / ml SDF-1α). Each experimental group was treated with the protein for two hours, and the cells were stained with crystal violet in order to measure the degree of cell migration, and then the number of cells moved through the transwell was measured using a microscope.
그 결과, 50 ng/ml HGF를 단독으로 처리한 경우 대조군에 비하여 1.8배 세포 유주가 증가하였고, 50 ng/ml SDF-1α를 단독으로 처리한 경우 대조군에 비하여 1.5배 세포 유주가 증가하였다. HGF 및 SDF-1α를 각 25 ng/ml씩 같이 처리한 경우에는 세포 유주가 대조군에 비하여 2.5배 증가하여 각각을 단독으로 처리한 것보다 세포 유주에 대한 효과가 더 좋은 것을 확인하였다(도 1).As a result, when treated with 50 ng / ml HGF alone, 1.8-fold cell line increased compared to the control, and treated with 50 ng / ml SDF-1α alone increased 1.5-fold cell line compared to the control. When HGF and SDF-1α were treated with 25 ng / ml each, the cell strain increased 2.5 times compared to the control group, and it was confirmed that the effect on the cell strain was better than that treated with each one alone (FIG. 1). .
실시예Example 2.  2. 마트리젤Matrigel 플러그 분석( Plug Analysis ( MatrigelMatrigel plug assay)에서  in a plug assay HGF와With HGF SDFSDF -- 1α의 조합이 혈관생성에 미치는 효능 확인 Identify the efficacy of combinations on angiogenesis
마트리젤 플러그 분석를 이용하여 혈관 생성에 HGF와 SDF-1α가 미치는 영향을 확인하였다.Matrigel plug analysis was used to determine the effect of HGF and SDF-1α on blood vessel formation.
5주령의 C57BL/6 마우스를 다음과 같이 나누어 실험군을 편성하였다(PBS; 300 ng HGF; 150 ng HGF + 150 ng SDF-1α). 400 μl 마트리젤 매트릭스(Corning, cat#356231)에 헤파린 1 유닛을 넣고 각각 실험군에 해당하는 단백질을 첨가하였다. 이렇게 만들어진 마트리젤 혼합물을 마우스 복부에 피하주사 하였다. 7일 후에 마우스를 희생시킨 뒤 이식한 마트리젤 매트릭스를 분리하였고, 혈관 생성 정도를 정량화하기 위해 각각의 마트리젤에 포함된 헤모글로빈(hemoglobin) 수치를 Drabkin’s assay를 통하여 측정하였다.Five-week-old C57BL / 6 mice were divided into the following groups (PBS; 300 ng HGF; 150 ng HGF + 150 ng SDF-1α). One unit of heparin was added to a 400 μl Matrigel matrix (Corning, cat # 356231), and proteins corresponding to the experimental groups were added. The resulting Matrigel mixture was injected subcutaneously into the mouse abdomen. After 7 days, the mice were sacrificed and the transplanted Matrigel matrix was isolated, and the hemoglobin level contained in each Matrigel was measured by Drabkin's assay to quantify the degree of blood vessel formation.
그 결과, 300 ng HGF를 넣은 군의 경우 PBS를 넣은 군에 비해 헤모글로빈의 수치가 약 1.8배 증가하였고, HGF 및 SDF-1α를 각각 150 ng씩 넣은 군의 경우 PBS군에 대비하여 헤모글로빈의 수치가 약 2.3배 증가하여, HGF 단독 투여 시보다 혈관 생성 정도가 향상된 것을 확인하였다(도 2a 및 2b).As a result, the hemoglobin level of the group containing 300 ng HGF was about 1.8 times higher than that of the group containing PBS. The hemoglobin level of the group containing 150 ng of HGF and SDF-1α was higher than that of the PBS group. About 2.3-fold increase, it was confirmed that the degree of angiogenesis was improved compared to the administration of HGF alone (FIGS. 2A and 2B).
실시예Example 3. 하지 허혈( 3. lower limb ischemia ( hindlimbhindlimb ischemiaischemia ; ; HLIHLI ) 마우스 모델에의 ) Mouse model HGFHGF  And SDFSDF -1α의 투여 효능 확인Confirmation of Dose Effect of -1α
실시예Example 3-1: 플라스미드 DNA의 제조 3-1: Preparation of plasmid DNA
pCKpCK -- HGFHGF 플라스미드의 제조 Preparation of the plasmid
하지 허혈 마우스 모델에 대한 실험에 앞서, 사용할 플라스미드 DNA를 다음과 같은 방식으로 제조하였다. pCK 벡터는 발현하고자 하는 대상을 인간 사이토메갈로바이러스(hCMV)의 인핸서/프로모터의 조절 하에 있도록 구축된 벡터이며, Lee et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 272:230 (2000); WO 2000/040737에 상세히 개시되어 있다. 본 발명에서 이용한 pCK-HGF 플라스미드는 WO 2003/078568에 기재되어 있는 방법에 따라 인간 HGF 유전자의 엑손 4 및 5 사이에 인간 HGF 유전자의 인트론 4의 단편 서열이 삽입된 하이브리드 유전자(즉, HGF-X7 유전자; 서열목록 제5서열)를 pCK 벡터로 삽입하여 제작하였다.Prior to experiments with the ischemic mouse model of the lower limb, plasmid DNA to be used was prepared in the following manner. The pCK vector is a vector constructed so that the subject to be expressed is under the control of an enhancer / promoter of human cytomegalovirus (hCMV), and Lee et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 272: 230 (2000); It is disclosed in detail in WO 2000/040737. The pCK-HGF plasmid used in the present invention is a hybrid gene (i.e., HGF-X7) having a fragment sequence of intron 4 of the human HGF gene inserted between exons 4 and 5 of the human HGF gene according to the method described in WO 2003/078568. Gene; SEQ ID NO: 5) was inserted into the pCK vector.
pCKpCK -- SDFSDF -- 플라스미드의 제조 Preparation of the plasmid
인간 SDF-1α의 유전자 정보(NCBI Reference Sequence: NM_199168.3)를 바탕으로 양 끝에 NheI과 NotI 제한효소 서열을 추가하여 유전자 합성을 하였다. 합성된 인간 SDF-1α 조각을 NheI과 NotI을 이용하여 pCK 벡터에 삽입하였다. pCK 벡터에 삽입된 인간 SDF-1α 유전자의 서열은 서열목록 제6서열과 같다.Genetic synthesis was performed by adding NheI and NotI restriction enzyme sequences at both ends based on human SDF-1α gene information (NCBI Reference Sequence: NM_199168.3). The synthesized human SDF-1α fragment was inserted into pCK vector using NheI and NotI. The sequence of the human SDF-1α gene inserted into the pCK vector is shown in SEQ ID NO: 6.
실시예Example 3-2: 하지 허혈( 3-2: lower limb ischemia ( HLIHLI ) 마우스 모델 제조 및 플라스미드 DNA의 투여) Mouse Model Preparation and Plasmid DNA Administration
HLI 마우스 모델은 인간의 중증 하지 허혈(Critical Limb Ischemia; CLI)을 모방하는 가장 대표적인 마우스 모델이다[1, 2]. 상기 마우스 모델의 제작방법은 다음과 같다. Balb/c 마우스 7주령 수컷을 졸레틸(zoletil)과 럼펀(rumpun) 혼합액으로 마취시킨 후, 허벅지 쪽 피부를 약 1 cm 절개시켰다. 그 후, 허벅지 안쪽에 있는 대퇴부 동맥(femoral artery)의 위치를 찾아내어 6-0 굵기의 실로 동맥의 약 1 cm 정도의 길이를 잘 묶어주고, 그 사이의 조직을 잘라내어 혈관을 제거하였다. 이러한 방법을 통해 허벅지 아래로 내려가는 혈관을 제거함으로써 허혈 조건을 유도할 수 있다. HLI 유도와 동시에, 제거한 혈관 근처의 근육에 평가하고자 하는 플라스미드 DNA를 투여하였다. 이후, 절개한 부분을 잘 봉합해주고 마우스가 마취로부터 잘 회복하는지 지켜보았다. The HLI mouse model is the most representative mouse model that mimics human critical Limb Ischemia (CLI) [1, 2]. The manufacturing method of the mouse model is as follows. Seven-week-old male Balb / c mice were anesthetized with a mixture of zoletil and rumpun, and the thigh-sided skin was incised approximately 1 cm. Then, the location of the femoral artery in the inner thigh (final artery) was found and tied the length of about 1 cm of the artery well with 6-0 thick thread, the tissue between them was cut out to remove the blood vessels. In this way, ischemic conditions can be induced by removing blood vessels that fall down the thighs. Simultaneously with HLI induction, the plasmid DNA to be evaluated was administered to muscles near the removed blood vessel. Thereafter, the incision was well closed and watched to see if the mouse recovered well from anesthesia.
HLI 마우스 모델은 군당 6마리씩 편성하여 하기의 플라스미드를 각각 투여하였다: 200 μg pCK; 200 μg pCK-HGF; 200 μg pCK-SDF-1α; 200 μg pCK-HGF + 200 μg pCK-SDF-1α)의 플라스미드를 투여하였다. 투여 후 각각 3일, 10일, 17일, 22일 및 27일에 다리의 상태를 관찰하여 일정한 기준에 의해 점수를 매겨 수치화하였다. 이때 사용한 기준은 하기와 같다 [3]: 0 = 정상 상태; 1 = 발톱의 괴사; 2 = 발가락의 괴사; 3 = 발 조직의 괴사.The HLI mouse model was organized into 6 rats per group, each administered the following plasmids: 200 μg pCK; 200 μg pCK-HGF; 200 μg pCK-SDF-1α; 200 μg pCK-HGF + 200 μg pCK-SDF-1α) was administered. The condition of the legs was observed at 3, 10, 17, 22 and 27 days after dosing respectively and scored according to certain criteria and quantified. The criteria used were as follows [3]: 0 = steady state; 1 = necrosis of the toenail; 2 = necrosis of the toes; 3 = necrosis of the foot tissue.
그 결과, HLI를 유도한 후 pCK 투여군의 경우 다리의 평균적인 상태가 서서히 나빠지기 시작하여 약 2주 후의 점수가 1.83 정도로 올라갔다. pCK-HGF 투여군의 경우 역시 시간이 지남에 따라 점수가 0.66-0.83 정도로 올라갔다. 반면, pCK-HGF 및 pCK-SDF-1α 병용 투여군의 경우 HLI 유도 후 점수가 0으로 유지되었다(도 3).As a result, in the pCK-administered group, the average condition of the legs gradually began to worsen after HLI induction, and the score after about two weeks rose to about 1.83. The pCK-HGF-treated group also scored 0.66-0.83 over time. On the other hand, in the pCK-HGF and pCK-SDF-1α combination group, the score remained 0 after induction of HLI (FIG. 3).
결과적으로, 상기의 실시예 1-3을 통하여 HGF 및 SDF-1α 의 병용 투여, HGF 및 SDF-1α를 각각 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 병용 투여한 경우 각각의 단백질 또는 폴리뉴클레오타이드를 단독으로 투여한 경우보다 혈관 내피 세포의 유주 및 혈관 생성 촉진 효과, 그리고 허혈성 지체질환에 대한 치료 효과가 현저함을 확인할 수 있었다.As a result, in the case of co-administration of HGF and SDF-1α, and co-administration of polynucleotides encoding HGF and SDF-1α through Examples 1-3, each protein or polynucleotide was administered alone. The endothelial cell vascular endothelial cell migration and angiogenesis-promoting effect and treatment effect for ischemic retardation disease were remarkable.
참고문헌references
1. Limbourg, A., et al., Evaluation of postnatal arteriogenesis and angiogenesis in a mouse model of hind-limb ischemia. Nat Protoc. 4(12): p. 1737-46, 2009.Limbourg, A., et al., Evaluation of postnatal arteriogenesis and angiogenesis in a mouse model of hind-limb ischemia. Nat Protoc . 4 (12): p. 1737-46, 2009.
2. Couffinhal, T., et al., Mouse model of angiogenesis. Am J Pathol. 152(6): p. 1667-79, 1998.2. Couffinhal, T., et al., Mouse model of angiogenesis. Am J Pathol . 152 (6): p. 1667-79, 1998.
3. Clayton, J.A., D. Chalothorn, and J.E. Faber, Vascular endothelial growth factor-A specifies formation of native collaterals and regulates collateral growth in ischemia. Circ Res. 103(9): p. 1027-36, 2008.3. Clayton, JA, D. Chalothorn, and JE Faber, Vascular endothelial growth factor-A specifies formation of native collaterals and regulates collateral growth in ischemia. Circ Res . 103 (9): p. 1027-36, 2008.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Having described the specific part of the present invention in detail, it is apparent to those skilled in the art that the specific technology is merely a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereto. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.

Claims (14)

  1. (a) 간세포 성장인자(Hepatocyte Growth Factor: HGF) 또는 이의 이형체, 및 기질세포 유발인자1알파(Stromal Cell derived Factor 1α: SDF-1α); 또는 (b) HGF를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 및 SDF-1α를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 유효성분으로 포함하는 말초동맥질환(Peripheral Artery Disease; PAD)의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물.(a) Hepatocyte Growth Factor (HGF) or a variant thereof, and Stromal Cell derived Factor 1α (SDF-1α); Or (b) a pharmaceutical composition for preventing or treating peripheral artery disease (PAD) comprising a polynucleotide encoding HGF and a polynucleotide encoding SDF-1α as an active ingredient.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 HGF는 서열목록 제1서열의 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1, wherein the HGF comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 HGF의 이형체는 전장 HGF(full length HGF; flHGF) 및 결손된 변이형 HGF(deleted variant HGF; dHGF)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.10. The composition of claim 1, wherein the variant of HGF comprises full length HGF (flHGF) and deleted variant HGF (dHGF).
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 전장 HGF는 서열목록 제2서열의 아미노산 서열을 포함하고, 상기 결손된 변이형 HGF는 서열목록 제3서열의 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 3, wherein the full length HGF comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, and the deleted variant HGF comprises the amino acid sequence of SEQ ID NO: 3.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 SDF-1α는 서열목록 제4서열 또는 서열목록 제8서열의 아미노산 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1, wherein the SDF-1α comprises an amino acid sequence of SEQ ID NO: 4 or SEQ ID NO: 8.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 HGF를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 인간 HGF 유전자의 엑손 1 내지 4에 해당하는 서열, 인간 HGF 유전자의 인트론 4 또는 그의 단편 서열, 및 인간 HGF 유전자의 엑손 5 내지 18에 해당하는 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.According to claim 1, wherein the polynucleotide encoding the HGF is a sequence corresponding to exons 1 to 4 of the human HGF gene, intron 4 or a fragment sequence of the human HGF gene, and exons 5 to 18 of the human HGF gene A composition comprising a sequence.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 HGF를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 서열목록 제5서열인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 6, wherein the polynucleotide encoding the HGF is SEQ ID NO: 5.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 SDF-1α를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드는 서열목록 제6서열의 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1, wherein the polynucleotide encoding SDF-1α comprises a nucleotide sequence of SEQ ID NO: 6.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 말초동맥질환은 허혈성 지체질환(Ischemic Limb Disease)인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1, wherein the peripheral arterial disease is ischemic limb disease.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리뉴클레오타이드는 네이키드 DNA(naked DNA) 또는 유전자 운반체에 포함되어 있는 뉴클레오타이드인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 1, wherein the polynucleotide is a nucleotide contained in a naked DNA or a gene carrier.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 유전자 운반체는 벡터인 것을 특징으로 하는 조성물.The composition of claim 10, wherein said gene carrier is a vector.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 벡터는 플라스미드인 것을 특징으로 하는 조성물.12. The composition of claim 11, wherein said vector is a plasmid.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 플라스미드는 pCK인 것을 특징으로 하는 조성물.13. The composition of claim 12, wherein the plasmid is pCK.
  14. (a) 간세포 성장인자(Hepatocyte Growth Factor: HGF) 또는 이의 이형체, 및 기질세포 유발인자1알파(Stromal Cell derived Factor 1α: SDF-1α); 또는 (b) HGF를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드 및 SDF-1α를 암호화하는 폴리뉴클레오타이드를 유효성분으로 포함하는 조성물을 이를 필요로 하는 개체에게 투여하는 단계를 포함하는 말초동맥질환의 예방 또는 치료방법.(a) Hepatocyte Growth Factor (HGF) or a variant thereof, and Stromal Cell derived Factor 1α (SDF-1α); Or (b) administering to a subject in need thereof a composition comprising a polynucleotide encoding HGF and a polynucleotide encoding SDF-1α as an active ingredient to a subject in need thereof.
PCT/KR2015/010240 2014-09-26 2015-09-25 Composition for preventing or treating peripheral vascular disease using hepatocyte growth factor and stromal cell derived factor 1α WO2016048105A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580051957.1A CN107073078B (en) 2014-09-26 2015-09-25 Composition for preventing or treating peripheral arterial disease using hepatocyte growth factor and stromal cell derived factor 1 alpha
JP2017516357A JP6532141B2 (en) 2014-09-26 2015-09-25 Composition for prevention or treatment of peripheral artery disease using hepatocyte growth factor and stroma cell-derived factor 1 alpha
US15/514,244 US11219667B2 (en) 2014-09-26 2015-09-25 Method for treating peripheral vascular disease using hepatocyte growth factor and stromal cell derived factor 1A
EP15843739.2A EP3199182B1 (en) 2014-09-26 2015-09-25 Composition for preventing or treating peripheral artery disease using hepatocyte growth factor and stromal cell derived factor 1a
ES15843739T ES2822924T3 (en) 2014-09-26 2015-09-25 Composition to prevent or treat peripheral arterial disease using hepatocyte growth factor and stromal cell-derived factor 1a

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140129361 2014-09-26
KR10-2014-0129361 2014-09-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016048105A1 true WO2016048105A1 (en) 2016-03-31

Family

ID=55581520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/010240 WO2016048105A1 (en) 2014-09-26 2015-09-25 Composition for preventing or treating peripheral vascular disease using hepatocyte growth factor and stromal cell derived factor 1α

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11219667B2 (en)
EP (1) EP3199182B1 (en)
JP (2) JP6532141B2 (en)
KR (1) KR101756131B1 (en)
CN (1) CN107073078B (en)
ES (1) ES2822924T3 (en)
WO (1) WO2016048105A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11634728B2 (en) 2017-12-29 2023-04-25 Helixmith Co., Ltd Adeno-associated virus (AAV) vector having hybrid HGF gene introduced thereto
SG11202100371RA (en) * 2018-07-19 2021-02-25 Helixmith Co Ltd Lyophilized pharmaceutical compositions for naked dna gene therapy

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003078568A2 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Viromed Co., Ltd. Hybrid hepatocyte growth factor gene having high expression efficiency of two heterotypes of hepatocyte growth factor
WO2008121719A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 The Cleveland Clinic Foundation Method of treating ischemic disorders
US7473425B2 (en) * 2000-09-13 2009-01-06 Keiichi Fukuda Remedies for ischemic disease
WO2012025925A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Rappaport Family Institute For Research In The Medical Sciences Methods of improving transplantation using sdf-1alpha
US8435953B2 (en) * 2007-11-07 2013-05-07 Yasuhiko Tabata Sustained release composition containing SDF-1

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2131620A1 (en) * 1992-03-20 1993-09-30 Louis C. Smith A dna transporter system and method of use
US20020107196A1 (en) * 1998-07-21 2002-08-08 Smithkline Beecham Corporation Method for inducing chemotaxis in endothelial cells by administering stromal cell derived factor-1alpha
KR20000046969A (en) 1998-12-31 2000-07-25 이선경 Eukaryotic cell expressing vector containing a expression regulating factor derived from the heterologous genes with the strong transcription activity
JP3749950B2 (en) * 2003-08-14 2006-03-01 国立大学法人名古屋大学 Micropattern formation method, micropattern, micropattern transfer mold production method, and micropattern transfer mold
CN1894280A (en) 2003-12-16 2007-01-10 中村敏一 Glycosylation-deficient hepatocyte growth factor
US7909787B2 (en) * 2005-10-27 2011-03-22 Sundaram Ravikumar Reconfigurable heel elevator
WO2007076522A2 (en) 2005-12-28 2007-07-05 Ethicon, Incorporated Treatment of peripheral vascular disease using postpartum-derived cells
WO2007095353A2 (en) 2006-02-14 2007-08-23 Geisinger Clinic Gpcrs as angiogenesis targets
JP4352079B2 (en) * 2007-03-28 2009-10-28 株式会社東芝 System, apparatus, and method for retrieving information from a distributed database
SG183682A1 (en) 2007-08-06 2012-09-27 Noxxon Pharma Ag Sdf-1 binding nucleic acids and the use thereof
US20090202606A1 (en) 2008-01-25 2009-08-13 Viromed Co., Ltd. Treatment and Prevention of Cardiac Conditions Using Two or More Isoforms of Hepatocyte Growth Factor
WO2010138180A2 (en) * 2009-05-26 2010-12-02 The University Of Vermont And State Agriculture College Compositions and methods for cardiac tissue repair
WO2012027170A1 (en) 2010-08-23 2012-03-01 Provasculon, Inc. Methods for repairing tissue damage using protease-resistant mutants of stromal cell derived factor-1
JP6145089B2 (en) 2011-06-07 2017-06-07 メソブラスト インターナショナル エスエイアールエル Method for repairing tissue damage using protease resistant mutants of stromal cell-derived factor-1
TW201315479A (en) * 2011-10-12 2013-04-16 Univ Nat Cheng Kung Pharmaceutical composition for promoting arteriogenesis, and preparation method and applications for the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7473425B2 (en) * 2000-09-13 2009-01-06 Keiichi Fukuda Remedies for ischemic disease
WO2003078568A2 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Viromed Co., Ltd. Hybrid hepatocyte growth factor gene having high expression efficiency of two heterotypes of hepatocyte growth factor
WO2008121719A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-09 The Cleveland Clinic Foundation Method of treating ischemic disorders
US8435953B2 (en) * 2007-11-07 2013-05-07 Yasuhiko Tabata Sustained release composition containing SDF-1
WO2012025925A1 (en) * 2010-08-24 2012-03-01 Rappaport Family Institute For Research In The Medical Sciences Methods of improving transplantation using sdf-1alpha

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019070001A (en) 2019-05-09
JP6532141B2 (en) 2019-06-19
CN107073078B (en) 2021-07-06
ES2822924T3 (en) 2021-05-05
EP3199182A1 (en) 2017-08-02
EP3199182A4 (en) 2018-05-02
KR20160037802A (en) 2016-04-06
CN107073078A (en) 2017-08-18
KR101756131B1 (en) 2017-07-12
US11219667B2 (en) 2022-01-11
EP3199182B1 (en) 2020-08-05
JP2017530128A (en) 2017-10-12
US20170281729A1 (en) 2017-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006102072A2 (en) Use of a pa131 polypeptide in treatment of atherosclerosis
WO2019221528A1 (en) Treatment of neuropathic pain associated with chemotherapy-induced peripheral neuropathy
US20240002462A1 (en) Treatment of neuropathy with igf-1-encoding dna constructs and hgf-encoding dna constructs
KR101860452B1 (en) Composition for preventing or treating amyotrophic lateral sclerosis using two or more isoforms of hepatocyte growth factor
Weinberg et al. Current prospects and challenges for epilepsy gene therapy
WO2016048105A1 (en) Composition for preventing or treating peripheral vascular disease using hepatocyte growth factor and stromal cell derived factor 1α
JP7413629B2 (en) Treatment of neurological diseases using DNA constructs expressing IGF-1 variants
WO2019132624A1 (en) Adeno-associated virus (aav) vector having hybrid hgf gene introduced thereto
JP2002522558A (en) Adenoviral vectors encoding erythropoietin and their use in gene therapy
US20230101788A1 (en) Gene therapy
Edelstein et al. 981. Gene Therapy Clinical Trials Worldwide 1989-2003: An Overview
WO2015060650A2 (en) Composition for preventing or treating amyotrophic lateral sclerosis using two or more isoforms of hepatocyte growth factor
KR20020076001A (en) Recombinant virus vector expressing human IL-10 effective for inhibition of glomerulosclerosis and a gene therapy using them for curing renal failure

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15843739

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017516357

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15514244

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2015843739

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015843739

Country of ref document: EP